考慮柔性軌道的高速客車動(dòng)力學(xué)分析及振動(dòng)控制研究.pdf

1、近年來我國(guó)高速鐵路技術(shù)得到了不斷發(fā)展和創(chuàng)新，同時(shí)一些顯著的車輛動(dòng)力學(xué)問題也隨之產(chǎn)生?？紤]柔性軌道的高速客車動(dòng)力學(xué)仿真分析能夠較為準(zhǔn)確地模擬出車輛在行駛過程中的輪軌間作用力、平穩(wěn)性以及安全性等動(dòng)力學(xué)指標(biāo)。而為了在不同的線路條件與運(yùn)行速度下提高高速客車的動(dòng)力學(xué)性能，車輛半主動(dòng)懸掛控制技術(shù)已經(jīng)成為了改善車輛橫向平穩(wěn)性最為有效的手段之一。
　　本文以減小車體橫向振動(dòng)和增加安全可靠性為主要目的，全面分析了高速客車在采用不同懸掛方式時(shí)的動(dòng)力學(xué)

2、性能。全文研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　利用多體動(dòng)力學(xué)研究方法，以多剛體動(dòng)力學(xué)和多柔體動(dòng)力學(xué)理論作為研究基礎(chǔ)，在多體動(dòng)力學(xué)軟件UM中建立了車輛-柔性軌道的剛-柔耦合動(dòng)力學(xué)模型。
　　對(duì)比分析了車輛-剛性軌道耦合模型和車輛-柔性軌道耦合模型下的高速客車非線性臨界速度、運(yùn)行平穩(wěn)性及車體的橫向加速度、垂向加速度、脫軌系數(shù)、輪重減載率等曲線通過性能指標(biāo)。結(jié)果表明:剛-柔耦合模型下的車輛非線性臨界速度較低;垂向平穩(wěn)性指標(biāo)差異不大

3、;橫向平穩(wěn)性指標(biāo)差異在10％～19％之間;脫軌系數(shù)、輪重減載率等曲線通過能力指標(biāo)差異在4％～39％之間。
　　說明了采用天棚阻尼控制策略的半主動(dòng)懸掛原理以及基本思想，建立了UM和Matlab/Simulink聯(lián)合仿真模型，分別分析了考慮柔性軌道與剛性軌道模型時(shí)半主動(dòng)懸掛對(duì)于高速客車動(dòng)力學(xué)性能的影響。仿真結(jié)果表明:分別考慮柔性軌道與剛性軌道模型，車輛在直線行駛時(shí)，車輛在采用天棚阻尼控制的半主動(dòng)懸掛之后車體的橫向平穩(wěn)性指標(biāo)分別降低了1